KR20110079038A

KR20110079038A - 액정 표시장치 및 그의 구동방법

Info

Publication number: KR20110079038A
Application number: KR1020090135990A
Authority: KR
Inventors: 조남욱
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2011-07-07
Also published as: KR101610002B1

Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 특히 비정상 신호(무 신호)로 인한 게이트 드라이버의 오작동을 방지하여 액정 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 게이트 제어 신호에 기초하여 스캔신호의 생성을 수행 중, 무 신호 또는 비정상 신호가 검출되면 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭의 발생을 일정 기간 동안 차폐(masking)시키는 단계; 상기 게이트 클럭 발생의 차폐 기간 동안에 액정패널로의 영상 데이터 공급을 제한하는 단계; 상기 일정 기간 이후, 정상 신호가 검출되면 게이트 제어 신호의 시퀀스(sequence) 신호를 이용하여 상기 게이트 클럭을 발생시키는 스테이지의 상태를 초기화 시키는 단계; 상기 스테이지의 상태 초기화 이후, 상기 게이트 클럭 발생을 개시하는 단계; 및 상기 게이트 클럭 발생이 개시 시점으로부터 1 수직 동기 신호(1 VST) 이후, 상기 액정패널로의 영상 데이터 공급을 개시하는 단계를 포함한다.

GIP(Gate In Panel), 게이트 클럭, 게이트 드라이버

Description

액정 표시장치 및 그의 구동방법{Liquid Crystal Display Device and Driving Method the same}

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로서, 특히 비정상 신호(무 신호)로 인하 게이트 드라이버의 오작동을 방지하여 액정 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법에 관한 것이다.

액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정 표시장치는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)를 통해 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하고 있다. 이러한, 액정 표시장치는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 장점으로 인해 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 및 IT 제품에 적용되어 그 응용범위가 넓어지고 있다.

종래기술에 따른 액정 표시장치는 영상 데이터의 아날로그 전압에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널, 상기 액정패널에 영상 데이터의 아날로그 전압을 공급하는 데이터 구동 제어부(데이터 드라이브 IC), 상기 액정패널에 형성된 박막 트랜지스터의 스위칭을 위한 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 제어부(게이트 드라이버) 및 상기 데이터 구동 제어부에 영상 데이터를 공급함과 아울러, 상기 데이터 구동 제어부와 게이트 구동 제어부의 제어를 위한 제어신호(DCS, GCS)를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하여 구성된다.

상기 게이트 구동 제어부는 쉬프트 레지스터 및 쉬프트 레지스터의 출력신호를 박막 트랜지스터의 구동에 적합한 스윙 폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터를 포함하는 복수의 게이트 드라이버들을 포함하여 구성된다.

상기 게이트 구동 제어부는 타이밍 컨트롤러로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 따라 액정패널의 박막 트랜지스터를 구동시키기 위한 게이트 전압(스캔신호)을 생성하고, 생성된 게이트 전압을 상기 액정패널의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다. 이 때, 게이트 구동 제어부는 게이트 하이전압(VGH) 및 게이트 로우전압(VGL)에 따라 게이트 전압의 레벨을 결정한다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 게이트 출력 파형을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 액정 표시장치의 구동은 유효한 영상 데이터(video data) 가 있는 DE 신호를 기준으로 컨트롤(Control)신호를 생성하여 동작하게 된다. 프레임(Frame)의 시작을 나타내는 GSP는 1st DE에 동기 되고, GSC는 GSP를 1H 단위로 쉬프트(Shift) 시키는 역할을 한다. GOE는 최종 게이트 출력 신호를 제어하는 마스킹(Masking) 신호의 역할을 하게 된다.

정상적인 영상 데이터가 인가되지 않는 경우, GSC가 하이(High)로 출력 되어서 게이트 출력이 발생되지 않게 하고, 게이트 출력 신호가 다음 단으로 쉬프트 되지 않게 한다. 이러한 경우, 짧은 시간(예를 들면, 40ms) 동안 화면이 깜빡이는 정 도여서 파워온(power-on) 시에는 게이트 신호가 출력되지 않는 것이 영상을 시청하는 사용자에게 인지되지 않으며, 주파수 변환 시에는 정상신호가 들어오는 순간 바로 정상 동작하므로 불량으로 인지되지 않는다.

최근에 들어 폴리 실리콘의 단점을 보완하기 위해, 대화면의 액정 표시장치에서는 아몰퍼스 실리콘을 이용하여 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하고 있다. 또한, 아몰퍼스 실리콘을 이용한 박막 트랜지스터(TFT) 제조방법을 이용하여 게이트 구동 회로를 액정패널 상에 집적화시키는 즉, 액정패널 내부에 게이트 드라이버를 내장하는 GIP(Gate In Panel) 방식이 적용되고 있다.

게이트 드라이버가 내장된 GIP 액정패널에서, 액정패널이 대면적 및 고해상도로 갈수록 게이트 라인에 로드는 증가하게 된다. 따라서, 로드가 증가되는 게이트 라인을 구동시키기 위해, GIP 면적도 함께 증가하게 된다.

여기서, 게이트 드라이버가 구동에 소비되는 전류는 게이트 드라이버에서 구동되는 클럭(CLOCK)의 개수, 클럭(CLOCK) 주파수 증가 및 커런트 로드(current load)가 커짐에 따라 증가하게 된다.

게이트 드라이버의 구동에 사용되는 전원은 박막 트랜지스터(TFT)를 온(On) 시킬 때 사용되는 게이트 하이전압(VGH)과 박막 트랜지스터를 오프(Off) 시킬 때 사용되는 게이트 로우전압(VGL)이 있는데, PWM-IC(파워 IC)에서 차지 펌프(Charge-pump)를 이용하여 상기 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 생성한다.

상기 차지 펌프(Charge-pump)를 이용하여 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)을 생성하는 경우, 고전압의 생성에는 적합하지만 고전류(High Current)의 생성은 이루어지지 않는 단점이 있다. 파워가 온 될 때나, 시스템에서 입력되는 신호의 주파수가 변경되는 경우에는 순간적으로 정상적인 신호가 오지 않기 때문에 GIP를 구동하는 클럭과 VST도 정상동작 할 때와는 상이한 신호가 발생되게 된다.

이러한, 정상 동작할 때와 상이한 클럭과 VST로 인해 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)의 전류(Current)가 증가된다. 이러한 경우, 전류의 증가로 인해 전압이 강하되어 클럭과 VST가 정상적인 타이밍에 입력되어도 게이트 하이전압(VGH)과 게이트 로우전압(VGL)의 전압강하에 의해 GIP가 일정 시간 동안 오작동을 일으키는 문제점이 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 게이트 내장형(GIP) 액정 표시장치의 게이트 출력 파형을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 액정패널 내에 게이트 드라이버가 내장되지 않는 일반적인 액정 표시장치에서는 신호가 인가되지 않을(No signal) 경우, GSC가 하이(High)가 되어 게이트 출력이 발생되지 않고, 신호가 정상적으로 인가되는 경우에 정상적인 GSC가 타이밍 컨트롤러(Timing controller)에서 생성되어 게이트 드라이버도 정상 동작하게 된다.

그러나, 액정패널에 게이트 드라이버가 내장된 GIP 방식의 액정 표시장치에서는 다른 양상으로 나타날 수 있다. 무 신호 구간에서 VST와 클럭은 무 신호 직전의 상태를 유지하고 있으며, 이로 인해, 도 3에 도시된 스테이지의 Q-node의 전압이 하이(high) 상태로 있을 수 있다. 이러한 경우, 1 채널의 게이트 출력 파형이 한 프레임에서 한번만 출력되어야 하지만, 클럭이 발생할 때마다 게이트 출력이 발생되는 멀티(Multi) 현상이 발생하게 된다.

PWM-IC의 게이트 하이전압(VGH) 및 게이트 로우전압(VGL)의 전류 용량이 게이트 드라이벅의 동작에 비해 충분히 크다면, 상기 멀티 현상이 발생되더라도 정상적인 신호가 입력되면 게이트 드라이버가 바로 정상 동작을 하게 된다.

그러나, GIP와 레벨 쉬프터(level shifter)에 전류를 공급하는 PWM-IC의 게이트 하이전압(VGH) 및 게이트 로우전압(VGL)의 전류 용량이 충분하지 않은 경우에는 상기 게이트 하이전압(VGH) 및 게이트 로우전압(VGL)의 하강(drop)으로 인해 상기 멀티 현상이 상당시간 지속되어, 액정패널에서 비정상적으로 영상을 표시(abnormal display)하게 되는 문제가 있다.

특히, 액정 표시장치의 구동에 따라 GIP의 온도가 상승하는 경우, 고온에서는 박막 트랜지스터의 전류 이동도(mobility)의 증가로 전류가 더욱 증가되게 된다. 따라서, 액정패널에서 비정상적으로 영상을 표시(abnormal display)하는 확률이 더욱 증가될 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 신호가 인가되지 않는 무 신호 구간에서 게이트 출력 파형의 멀티(Multi) 현상의 발생을 방지할 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비정상 신호(무 신호)로 인한 게이트 드라이버의 오작동을 방지하여 액정 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 게이트 제어 신호에 기초하여 스캔신호의 생성을 수행 중, 무 신호 또는 비정상 신호가 검출되면 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭의 발생을 일정 기간 동안 차폐(masking)시키는 단계; 상기 게이트 클럭 발생의 차폐 기간 동안에 액정패널로의 영상 데이터 공급을 제한하는 단계; 상기 일정 기간 이후, 정상 신호가 검출되면 게이트 제어 신호의 시퀀스(sequence) 신호를 이용하여 상기 게이트 클럭을 발생시키는 스테이지의 상태를 초기화 시키는 단계; 상기 스테이지의 상태 초기화 이후, 상기 게이트 클럭 발생을 개시하는 단계; 및 상기 게이트 클럭 발생이 개시 시점으로부터 1 수직 동기 신호(1 VST) 이후, 상기 액정패널로의 영상 데이터 공급을 개시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법에서, 상기 게이트 클럭 의 생성은 외부부터 입력되는 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 및 구동 클럭을 통해 이루어지고, 클럭의 트랜지션(transition)이 발생되는 경우, 상기 구동 클럭의 전류를 로우 패스 필터링(low pass filtering)하여 일정량 이하로 제한시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 영상 데이터 공급을 제한하는 단계에서, 전력소비를 줄이기 위해 상기 영상 데이터의 극성(Pol)을 고정시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 영상 데이터 공급을 제한하는 단계에서, 상기 영상 데이터를 전력소비가 작은 그레이 패턴(grey pattern)으로 출력시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법에서, 상기 게이트 클럭을 발생시키는 스테이지 상태의 초기화는 VST 신호를 리셋 신호로 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 게이트 제어 신호, 데이터 제어 신호, 액정패널의 게이트 라인에 공급되는 스캔신호의 생성을 제어하는 마스킹 시그널(masking signal)을 생성하고, 상기 액정패널로의 영상 데이터의 공급을 제어하는 타이밍 컨트롤러; 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 및 구동클럭을 생성하는 구동전압 생성부; 상기 게이트 제어 신호 및 구동클럭을 이용하여 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭을 생성하는 게이트 구동 제어부; 및 상기 영상 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 상기 액 정패널에 공급하는 데이터 구동 제어부;를 포함하고, 상기 게이트 구동부는 상기 마스킹 시그널(masking signal)에 따라 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭의 발생을 일정 기간 동안 차폐(masking)시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 구동전압 생성부는 클럭의 트랜지션(transition)이 발생되는 경우, 상기 구동 클럭의 전류를 일정량 이하로 제한시키는 로우 패스 필터(low pass filter)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 게이트 구동부는 상기 일정 기간 이후에, VST 신호를 리셋 신호로 이용하여 상기 게이트 클럭을 발생시키는 스테이지의 상태를 초기화시키고, 상기 게이트 클럭의 발생을 개시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 데이터 구동부는 상기 게이트 클럭의 개시 시점으로부터 1 수직 동기 신호(1 VST) 이후, 상기 액정패널로의 영상 데이터 공급을 개시하는 것을 특징으로 한다.

실시 예에 따른 본 발명은 신호가 인가되지 않는 무 신호 구간에서 게이트 출력 파형의 멀티(Multi) 현상의 발생을 방지할 수 있다.

실시 예에 따른 본 발명은 비정상 신호(무 신호)로 인한 게이트 드라이버의 오작동을 방지하여 액정 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부를 포함하는 액정 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부의 1채널의 스테이지를 나타내는 도면이다. 도 5에서는 게이트 구동 제어부(200)의 전체 채널 중 1개 채널의 스테이지를 도시하고 있다.

도 4 내지 도 6를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부(200)를 포함하는 액정 표시장치(100)는 액정패널(110), 데이터 구동 제어부(120), 타이밍 컨트롤러(130), 백라이트 유닛(140), 게이트 구동 제어부(200) 및 레벨 쉬프터를 포함하여 구성된다.

액정패널(110)은 n개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 m개의 데이터 라인(D1 내지 Dm) 및 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차에 의해 정의되는 화소영역에 형성되는 액정셀(Clc)을 포함한다. 또한, 상기 액정패널(110)의 일측에 게이트 구동 제어부(200)가 구비된다.

액정셀(Clc)은 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성되는 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 구성된다.

박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호를 액정셀(Clc)로 공급한다.

스토리지 커패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극(미도시)과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.

상기 타이밍 컨트롤러(130)는 외부로부터 입력되는 영상신호(data)를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 형태의 영상 데이터(R, G, B)를 생성함과 아울러, 타이밍 동기신호에 기초하여 데이터 라인(DL)에 영상 데이터에 따른 전압을 공급하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 액정패널(120)의 박막 트랜지스터의 스위칭을 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다.

상기 타이밍 컨트롤러(130)는 게이트 구동 제어부(200)에 박막 트랜지스터의 스위칭을 위한 게이트 제어신호(GCS)를 공급하고, 데이터 구동 제어부(120)에 상기 영상 데이터 및 화소영역에 상기 영상 데이터의 공급을 위한 데이터 제어신호(DCS)를 공급한다.

또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 게이트 드라이버(210)의 오작동(멀티 현상)을 방지하기 위해, 게이트 구동 제어부(130)로의 비정상 신호의 인가 또는 무 신호 인가를 감지한다. 그리고, 비정상 신호의 인가 또는 무 신호 인가 시

게이트 드라이버(210)의 게이트 클럭 신호의 생성을 일정 시간 동안 차폐시키도록 지시하는 마스킹 시그널(masking signal)을 생성한다. 상기 마스킹 시그널(masking signal)은 상기 게이트 제어신호(GCS)와 함께 게이트 구동 제어부(200)에 제공된다.

또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 게이트 구동 제어부(130)로의 비정상 신호의 인가 또는 무 신호 인가를 감지하고, 비정상 신호의 인가 또는 무 신호 인가 시 전 력소모를 줄이기 위해, 데이터 구동 제어부(120)가 액정패널(110)에 영상 데이터를 공급하지 않도록 제어한다. 그리고, 정상 신호 인가 시 액정 패널에 영상 데이터의 인가를 지시하는 파워 인에이블 신호(PE)를 생성하고, 생성된 파워 인에이블 신호(PE)를 게이트 구동 제어부(120)에 제공한다.

여기서, 상기 타이밍 동기신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE: Data Enable), 및 도트클럭(DCLK) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(SOE: Source Output Enable) 및 극성 제어신호(POL: Polarity) 등이 될 수 있다. 그리고, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(GOE: Gate Output Enable) 등이 될 수 있다.

데이터 구동 제어부(120)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 영상 신호를 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로 공급한다. 이때, 상기 아날로그 영상 신호는 도시되지 않은 감마전압 공급부로부터의 기준감마전압을 이용하여 생성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부(200)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 기초하여 액정패널(110)의 박막 트랜지스터를 구 동시키기 위한 스캔신호를 생성하고, 생성된 스캔신호를 액정패널(110)의 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.

이때, 게이트 구동 제어부(200)는 쉬프트 레지스터 및 쉬프트 레지스터의 출력신호를 박막 트랜지스터의 구동에 적합한 스윙 폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터를 포함하는 복수의 게이트 드라이버(210, G-IC)들을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 복수의 게이트 드라이버(210) 각각은 복수의 게이트 라인들 중 일정 개수의 게이트 라인에 상기 스캔신호를 공급한다.

여기서, 상기 레벨 쉬프터(214)는 도 6에 도시된 구동전압 생성부(150)로부터 입력되는 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 및 구동 클럭을 이용하여 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭을 생성하고, 상기 게이트 클럭을 통해 생성된 스캔신호를 일정 전압레벨로 변환하여 게이트 라인에 공급한다.

상기 구동전압 생성부(150)는 게이트 하이전압(VGH) 및 게이트 로우전압(VGL)을 생성하는 PWM-IC(152)와, 상기 구동 클럭을 생성하는 레벨 쉬프터(154)를 포함한다.

또한, 상기 구동전압 생성부(150)는 클럭(Clock)의 트랜지션(transition)이 발생 즉, 게이트 하이전압(VGH)에서 게이트 로우전압(VGL)으로 변경되거나, 또는 무 신호 상태에서 신호 출력이 개시되거나, 또는 신호가 출력되다가 무 신호 상태로 변경될 때 상기 구동전압 생성부(150)에 공급되는 구동전류를 일정량 이하로 제한시키기 위한 로우 패스 필터(Low pass filter)의 역할을 수행하는 전류 제한부(156, Current limit unit)를 포함한다.

도 4에 도시된 게이트 구동 제어부(200)의 전체 채널 중 첫번째 채널을 제외한 다른 채널들은 스테이지의 상태를 리셋 시키기 위한 리셋 신호를 스위칭 하는 리셋 TFT(212)를 포함한다. 그러나, 첫번째 채널의 스테이지는 이전 단의 신호로 VST 신호를 이용하므로, 리셋 TFT(212)를 포함하지 않는다.

상기 게이트 구동 제어부(200)에 구성된 복수의 스테이지 중 첫번째 스테이지를 제외한 다른 스테이지들은 신호가 인가되지 않는 무 신호 구간 또는 비정상 신호가 인가되는 경우에 게이트 출력 파형의 멀티(Multi) 현상의 발생을 방지하기 위해, 상기 리셋 TFT(212)를 경유하여 입력되는 리셋 신호에 따라 초기 상태로 리셋 될 수 있다.

이하, 도 7 및 도 8을 결부하여 게이트 구동 제어부(200)의 동작에 대하여 설명하기로 한다.

상기 게이트 구동 제어부(200)는 구동 전압 생성부(150)로부터 연속적으로 인가되는 구동전류의 과도 응답에 대응 하지 않고, 입력신호가 안정화 되기 이전에 각각의 스테이지들을 초기 상태로 리셋시켜, 신호가 인가되지 않는 무 신호 구간 또는 비정상 신호가 인가되는 될 때 게이트 제어 신호(GCLK)가 출력되지 않도록 마스킹(masking) 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 액정패널(110)이 60Hz로 구동되는 경우, 8v(8 수직 동기 시간)의 시간 동안 게이트 제어 신호(GCLK)의 출력을 마스킹 하며, 액정패널(110)이 120Hz로 구동되는 경우에는 2배에 해당하는 16v 정도의 시간 동안 게이트 제어 신호의 출력을 마스킹 한다.

일 예로서, 타이밍 컨트롤러(130)에서 무 신호 또는 비정상 신호가 검출(detect)되면, 8v 시간 동안 게이트 클럭(GCLK)의 생성을 마스킹 한다. 상기 8v 시간 이후에 정상신호가 검출되면, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 8v의 마스킹 시간 중 6v 이후에 게이트 제어 신호의 시퀀스(sequence) 신호, 예를 들면, VST 신호를 리셋 신호로 이용한다.

여기서, 상기 리셋 TFT(212)를 통해 각 스테이지에 VST 신호를 리셋 신호로 인가하여 복수의 스테이지들 중 첫번째 스테이지를 제외한 다른 스테이지들을 초기 상태로 리셋 시킨다.

상기 8v 이후, VST와 게이트 클럭을 순차적으로 출력하여 액정패널(110)에 공급되는 스캔신호(g1, g2, g3, g4, …)를 생성하게 된다. 여기서, VST와 게이트 클럭이 차폐되는 시간은 8v 보다 짧거나 길게 설정할 수 있다.

이때, 데이터 구동 제어부는(120) 무 신호 기간 동안에 소비전력을 줄이기 위해, 타이밍 컨트롤러(130)의 제어에 따라 상기 게이트 클럭(GCLK)의 마스킹 시간(8v) 동안 액정패널(110)에 영상 데이터를 공급하지 않거나, 영상 데이터를 파워소비가 작은 그레이 패턴(grey pattern)으로 출력할 수 있다. 이때, 전력소비를 최소화 시키기 위해 영상 데이터의 극성(POL)을 고정시킨다.

이후, 게이트 구동 제어부(200)의 게이트 드라이버(210)가 최소 1v 시간 동안 정상 동작되면, 타이밍 컨트롤러(130)는 파워 인에이블 신호(PE)를 데이터 구동 제어부(120)로 공급하다.

데이터 구동 제어부(120)는 상기 파워 인에이블 신호에 따라 데이터 드라이 브 IC(125, S-IC)에서 액정패널(110)로 영상 데이터의 출력이 이루어지도록 한다. 상기 마스킹이 이루어지는 시간의 일부 기간(예를 들면, 8v 중 6v 이후의 2v)를 이용하여, 게이트 드라이버의 각 스테이지(GIP 방식)에 리셋 신호를 인가한다. 이를 통해, 게이트 드라이버의 각 스테이지를 초기 상태로 리셋 시킨다. 이때, 상기 리셋 신호는 6v 기간 동안 마스킹 된 이후, 출력되는 VST 신호를 이용한다.

상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상기 로우 패스 필터(Low pass filter)의 역할을 수행하는 전류 제한부(156, Current limit unit)를 통해, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 구동 제어부(130)에 공급되는 구동전류를 일정량 이하로 제한하여, 전류증가에 따른 표시품질 저하 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 신호가 인가되지 않는 무 신호 구간에서 게이트 출력 파형의 멀티(Multi) 현상의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 비정상 신호가 인가되거나 무 신호 기간에 게이트 제어 신호(GCLK)의 출력을 차폐시키고, 게이트 드라이버의 각 스테이지를 초기화 시킨다. 이를 통해, 무 신호에 따른 게이트 드라이버의 오작동(멀티 현상)을 방지하여 액정 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 게이트 출력 파형을 나타내는 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 게이트 내장형(GIP) 액정 표시장치의 게이트 출력 파형을 나타내는 도면.

도 3은 종래 기술에 따른 GIP에서 1채널의 스테이지를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부를 포함하는 액정 표시장치를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부의 1채널의 스테이지를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부의 구동전원 및 구동 클럭을 공급하는 구동전압 생성부를 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부의의 구동방법을 나타내는 도면.

도 8은 도 5에 도시된 게이트 구동 제어부의 1채널의 스테이지의 구동 파형을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트 구동 제어부의 출력 파형을 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >

100: 액정 표시장치 110: 액정패널

120: 데이터 구동 제어부 125: 데이터 드라이브 IC

130: 타이밍 컨트롤러 140: 백라이트 유닛

150: 구동전압 생성부 152: PWM-IC

154, 214: 레벨 쉬프터 200: 게이트 구동 제어부

210: 게이트 드라이버 212: 리셋 TFT

Claims

게이트 제어 신호에 기초하여 스캔신호의 생성을 수행 중, 무 신호 또는 비정상 신호가 검출되면 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭의 발생을 일정 기간 동안 차폐(masking)시키는 단계;

상기 게이트 클럭 발생의 차폐 기간 동안에 액정패널로의 영상 데이터 공급을 제한하는 단계;

상기 일정 기간 이후, 정상 신호가 검출되면 게이트 제어 신호의 시퀀스(sequence) 신호를 이용하여 상기 게이트 클럭을 발생시키는 스테이지의 상태를 초기화 시키는 단계;

상기 스테이지의 상태 초기화 이후, 상기 게이트 클럭 발생을 개시하는 단계; 및

상기 게이트 클럭 발생이 개시 시점으로부터 1 수직 동기 신호(1 VST) 이후, 상기 액정패널로의 영상 데이터 공급을 개시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서, 상기 게이트 클럭의 생성은,

외부부터 입력되는 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 및 구동 클럭을 통해 이루어지고, 클럭의 트랜지션(transition)이 발생되는 경우, 상기 구동 클럭의 전류를 로우 패스 필터링(low pass filtering)하여 일정량 이하로 제한시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서, 영상 데이터 공급을 제한하는 단계에서,

전력소비를 줄이기 위해 상기 영상 데이터의 극성(Pol)을 고정시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서, 영상 데이터 공급을 제한하는 단계에서,

상기 영상 데이터를 전력소비가 작은 그레이 패턴(grey pattern)으로 출력시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서,

상기 게이트 클럭을 발생시키는 스테이지 상태의 초기화는 VST 신호를 리셋 신호로 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 구동방법.
게이트 제어 신호, 데이터 제어 신호, 액정패널의 게이트 라인에 공급되는 스캔신호의 생성을 제어하는 마스킹 시그널(masking signal)을 생성하고, 상기 액정패널로의 영상 데이터의 공급을 제어하는 타이밍 컨트롤러;

상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL) 및 구동클럭을 생성하는 구동전압 생성부;

상기 게이트 제어 신호 및 구동클럭을 이용하여 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭을 생성하는 게이트 구동 제어부; 및

상기 영상 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 상기 액정패널에 공급하는 데이터 구동 제어부;를 포함하고,

상기 게이트 구동부는 상기 마스킹 시그널(masking signal)에 따라 상기 스캔신호의 생성을 위한 게이트 클럭의 발생을 일정 기간 동안 차폐(masking)시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 6 항에 있어서, 상기 구동전압 생성부는

클럭의 트랜지션(transition)이 발생되는 경우, 상기 구동 클럭의 전류를 일정량 이하로 제한시키는 로우 패스 필터(low pass filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 6 항에 있어서, 상기 데이터 구동 제어부는

상기 게이트 클럭의 발생이 일정 기간 동안 차폐되면, 전력소비를 줄이기 위해 상기 영상 데이터의 극성(Pol)을 고정시키고, 상기 영상 데이터를 전력소비가 작은 패턴( pattern )으로 출력시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 6 항에 있어서, 상기 게이트 구동부는

상기 일정 기간 이후에, VST 신호를 리셋 신호로 이용하여 상기 게이트 클럭을 발생시키는 스테이지의 상태를 초기화시키고, 상기 게이트 클럭의 발생을 개시 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 9 항에 있어서, 상기 게이트 구동부는

상기 게이트 클럭의 개시 시점으로부터 1 수직 동기 신호(1 VST) 이후, 상기 액정패널로의 영상 데이터 공급을 개시하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.